понедељак, 30. новембар 2009.

BART biodetektori (2)-formiranje biofilma


Sa instalacijom novog bunara dolazi do difuzije kiseonika u podzemne vode cime se pospesuje rast bakterija u njihovom prirodnom stanistu a sa ukljucenjem pumpe dolazi i do pojacanog priliva raznih nutrijenata koji takodje pospesuju rast bakterija. Sa ovim procesima pocinje biozarastanje busotine, tj. promenom prirodnih uslova pospesuje se rad bakterija i pocinje stvaranje biofilma. Biofilm sluzi kao katalizator za procese biozarastanja i korozije bunara u bunaru.

Kada je biozarastanje bunara u pitanju najpoznatije su gvozdjevite bakterije i to Gallionella, Crenothrix, Leptothrix i Sphaerotilus. Istrazivanjima prof. Cullimore (1999) potvrdjeno je da se ove bakterije nalaze u izdanima kao prirodnom stanistu na svim kontinentima.

Bakterije se generalno nalaze u dva stanja: planktonskom stanju kada plivaju slobodno u podzemnoj vodi i sesilnom stanju – prikacene u biofilmu na neku cvrstu podlogu. Uobicajeno misljenje je da bakterije u vodi slobodno plivaju dok u stvarnosti bakterije teze da se prikace za cestice porozne sredine i da tu ostanu. Na slici na pocetku ovog posta (Dr Roy Collimore) prikazan je nacin stvaranja biofilma – bakterija je negativno naelektrisana i biva privucena od pozitivnih naboja na cestici porozne sredine. Dalje, bakterija izlucuje organske polimere koji sluze kao lepak i ucvrscivac. Posle nekog vremena, koje zavisi od raznih uslova u izdani, stvara se biofilm koji se ponasa kao bioloski interfejs preko koga bakterija razmenjuje materiju za vodom koja struji preko njega. Hemijska jedinjenja koja se apsorbuju i akumuliraju u biofilmu mogu se podeliti na hranjive sastojke i bioakumulate. Hranjivi sastojci se koriste od strane bakterija za rast i reprodukciju organizma i njihova koncentracija ne raste kontinualno dok se bioakumulati ne koriste od strane bakterije u metabolizmu vec se inkorporiraju u strukturu biofilma.

Bioakumulati su jedinjenja koja ne podlezu biodegradaciji i sastoje se od metalicnih jona kao sto su Fe, Mn, Al, Cu i Zn. Ovako formiran biofilm predstavlja osnovu za razne bio dogadjaje kao sto su biozarastanje i korozije bunarskih cevi. Biofilm prolazi kroz nekoliko faza u kojima se njegova zapremina prvo povecava, zatim smanjuje sa stvaranjem kanala kroz koje protice voda i kristalne strukture od bioakumulata. Pored biozarastanja bakterije koje su stratifikovane u okviru biofilma mogu da proizvode i kiseline koje dovode do korozije bunarske konstrukcije.

Biofilm moze biti obojen, crna boja biofilma ukazuje na sulfato redukujuce bakterije i redukcione uslove u podzemnoj vodi dok narandzasta, crvena i smedja boja biofilma ukazuju na aerobne uslove i gvozdjevite bakterije. Ukoliko dodje do otkidanja bakterija sa biofilma moze doci i do zamucenja podzemne vode sto se moze proveriti mikroskopom jer se bakterije nalaze u vodi u grupama formirajuci suspendovane cestice bez jasno definisanog oblika.

Takodje, poznato je da razlicite bakterije proizvode razlicite mirise koji mogu da se koriste kao pomoc u inicijalnom odredjivanju tipa bakterija koje su prouzrokovale problem i dovele do npr. smanjenja kapaciteta bunara. Miris na pokvarena jaja ukazuje na anaerobne bakterije i sulfato redukujuce bakterije dok miris na ribu ukazuje na pseudomonad bakterije i aerobnu sredinu. Do obojenosti vode moze doci usled otpustanja gvozdjevitih i manganskih soli iz biofilma.

Нема коментара:

Постави коментар